壓電智能結(jié)構(gòu)振動(dòng)系統(tǒng)的辨識(shí)與控制.pdf

1、系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)振動(dòng)會(huì)引發(fā)噪聲,振動(dòng)控制不僅可以防止儀器設(shè)備由于振動(dòng)造成的危害,還可以有效地控制噪聲污染。傳統(tǒng)的控制方法在控制低頻振動(dòng)的效果并不理想,而振動(dòng)主動(dòng)控制技術(shù)是控制低頻振動(dòng)的有效途徑,現(xiàn)在已經(jīng)廣泛用于機(jī)艙、汽車的內(nèi)部噪聲、空調(diào)低頻聲傳播的控制等各個(gè)領(lǐng)域。因此,研究結(jié)構(gòu)聲輻射系統(tǒng)的主動(dòng)控制技術(shù)具有現(xiàn)實(shí)的工程意義和重要的應(yīng)用價(jià)值。論文的主要工作是研究基于壓電智能結(jié)構(gòu)的振動(dòng)主動(dòng)控制方法,分為系統(tǒng)辨識(shí)和控制策略兩個(gè)部分。具體內(nèi)容如下:

2、>　　1.經(jīng)典的子空間辨識(shí)方法中每一次辨識(shí)都需要求解奇異值分解,奇異值分解的計(jì)算量很大3O(n),不適用于對(duì)模型的在線辨識(shí)。針對(duì)這個(gè)缺點(diǎn),研究了兩種遞推子空間辨識(shí)方法,這兩種遞推子空間方法是用陣列信號(hào)處理中的投影逼近子空間跟蹤和傳播函數(shù)方法來(lái)代替子空間辨識(shí)中的奇異值分解,因此,能夠有效地降低計(jì)算量。從理論上分析了傳播函數(shù)方法中由于噪聲造成估計(jì)的有偏性,因此引入輔助變量來(lái)消除噪聲的影響,證明了引入輔助變量后估計(jì)出的傳播函數(shù)是無(wú)偏的。仿真結(jié)

3、果表明引入輔助變量后辨識(shí)的效果相比其它方法要好。
　　2.一般控制器的設(shè)計(jì)都需要事先知道系統(tǒng)精確的數(shù)學(xué)模型,根據(jù)子空間辨識(shí)的特點(diǎn),可以直接求出模型的預(yù)測(cè)輸出。因此,從子空間辨識(shí)角度出發(fā),設(shè)計(jì)了一種基于子空間方法的預(yù)測(cè)控制器。用Ansys有限元計(jì)算軟件建立表面貼有壓電元件的模型,用設(shè)計(jì)的控制器對(duì)模型的振動(dòng)進(jìn)行控制,觀察模型上各點(diǎn)的控制效果。仿真結(jié)果表明設(shè)計(jì)的控制器能夠有效地控制模型的振動(dòng)。
　　3.論文對(duì)基于傳播函數(shù)的遞推子空